V2EX 21小时前
[宽带症候群] 墙居然有连接数配额
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本文基于对GFW(Great Firewall)的实验与观察,探讨了其工作机制。作者通过大规模测试海外服务连通性,发现GFW可能由无状态和有状态两部分组成,并存在域名白名单机制。测试结果显示,部分网站(Tier 1)在被拉黑期间仍可访问,而其他网站(Tier 2)则被阻断。文章还分析了SSH等协议的豁免情况,以及GFW对反向连接的策略。这些发现揭示了GFW的复杂性,并为理解网络审查提供了新的视角。

🌐 GFW可能由两部分组成:无状态防火墙和有状态防火墙。无状态防火墙主要负责处理SNI豁免列表中的连接,如Steam和GitHub等网站(Tier 1)。

🛡️ 有状态防火墙则对未被无状态防火墙豁免的连接进行DPI处理。这种防火墙可能对来自单一IP的并行连接数有限制,导致部分协议(如SSH)在被拉黑期间无法正常工作。

🚦 GFW存在域名白名单机制。如果某个域名在未被拉黑时可访问,那么在短暂拉黑后通常也能访问。这表明GFW对特定网站有豁免策略。

💡 SSH等协议的豁免情况复杂。部分SNI可能被完全豁免,而其他情况下,连接可能在握手成功后数据被丢弃。只有借用特定豁免域名的证书的Reality协议,才能在拉黑期间正常工作。

🌍 海外反向连接国内仍可工作。这表明有状态的GFW基于五元组进行连接跟踪,且限制相对宽松,与伊朗的网络审查机制有所不同。



最近复习了一下 gfw.repot 的论文,手写了一个工具用来检测海外服务的连通性,把线程拉到了 6 万线程,基本上就贴着默认可用端口跑,这样比较快,结果被 GFW 拉清单了,一开始很诧异,大约 90 秒后解封,多次测试后发现时间相对来说非常固定,然后我就开始针对这个机制研究起来,无聊就随便写写。。

被拉黑的这段期间很神奇,用起来就跟伊朗那边的墙一样,从这里一窥合理怀疑墙其实真的分至少两个部分。

1. 国内网站没问题,因为没墙,有省墙的不好说,测试分别使用了东莞电信和东莞移动进行,确认过软路由杠杠的,并没有爆炸,不是残存 TCP 才导致所谓没问题
2. 有些域名有白名单,比如 Steam / GitHub 等网站,如果在你没有被拉黑的时候就能访问,那你被短暂拉黑后也能访问,为了方便理解把它们成为 Tier 1 网站,猜测与无状态 GFW 有关
3. 没有白名单的网站的协议在被拉黑期间通通被阻断了,只能收到握手,但是无法进行数据传输,这里把它们称为 Tier 2 网站,猜测与有状态 GFW 有关

墙有豁免并不出奇,但是让我感到惊讶的是它居然不完全豁免 SSH ,目前只发现有部分 SNI 是被完全豁免的,在拉黑期间测试了 VLESS / Reality / WireGuard / Shadowsocks 和 SSH ,只有偷了其中一些豁免域名的证书的 Reality 能正常工作,否则只能依赖没有墙的国内线路中转。

根据以上发现,判断它们的顺序,很有可能先交给无状态的防火墙处理,然后再交给有状态的防火墙处理,无状态的墙只要满足 SNI 豁免列表,如 Tier 1 里的网站,则此连接会被豁免,且这个无状态的防火墙没有连接数限制。

接下来,如果 Tier 1 豁免列表里没有匹配的规则,则会交给有状态的 Tier 2 防火墙进行 DPI 处理,而这个防火墙很可能有对来自单一 IP 的并行处理限制,一次只能处理某一个数值范围内的连接,超过此数量的连接,如上面的 SSH 例子,一开始握手看似是成功,实际上回程过程中数据会直接被丢弃,而 SSH 默认的配置是在 45 秒钟后如果没有收到客户端的回复,连接断开。

这种设计看上去倒没啥太大的问题,大吞吐用无状态的防火墙,精准打靶用有状态的防火墙。

伊朗那边的墙现在几乎就是白名单,很少一部分 IP 能够相对稳定的翻墙,按伊朗人的说法,只有宽带豁免程度最高,包括但不限于家宽和专线,且所有 IDC 和蜂窝网络,均被无状态防火墙高度丢包,甚至访问伊朗国内的网站也无法幸免。

此外,还在这次的测试中尝试了在被拉黑过程中从海外反向连接国内,发现仍然工作,这意味着有状态的 GFW 是基于五元组的连接跟踪,并且不共享一套策略的同时限制也更加宽松。

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